Un estudio revela que la cafeína podría facilitar terapias de precisión contra el cáncer

El café es una de las bebidas más consumidas del mundo y, según un grupo de investigadores del Instituto de Biociencias y Tecnología de la Salud de Texas A&M, podría tener una utilidad médica insospechada (hasta ahora). El equipo estudia cómo la cafeína, junto con la herramienta de edición genética CRISPR, puede servir para tratar enfermedades como el cáncer o la diabetes. Esta línea de trabajo se enmarca en una estrategia llamada quimiogenética, que permite controlar el comportamiento de las células utilizando señales químicas muy concretas.

El responsable del proyecto es Yubin Zhou, profesor y director del Centro de Investigación Traslacional del Cáncer que ha orientado su carrera al estudio de enfermedades desde la base celular y genética. El principio de este enfoque está en la capacidad de manipular células específicas mediante pequeñas moléculas, como medicamentos o compuestos presentes en la dieta diaria. El objetivo es que solo las células preparadas para responder a estas señales químicas resulten afectadas, a diferencia de los tratamientos convencionales, que tienen efectos más generalizados en el organismo.

El método desarrollado en Texas A&M empieza por modificar células para que contengan tres elementos clave: un nanocuerpo, una proteína asociada y la maquinaria CRISPR. Estos componentes se introducen en la célula utilizando técnicas de transferencia genética. Una vez dentro, el sistema permanece inactivo hasta recibir una señal externa. Esa señal puede ser la cafeína, presente en el café, el chocolate o los refrescos. Consumir una dosis de unos 20 miligramos activa el sistema, provoca la unión del nanocuerpo con su proteína y pone en marcha la edición genética.

Un control a demanda sobre la edición genética

Según recoge el artículo del equipo, ‘Reprogramación de sistemas de dimerización inducida químicamente mediante nanocuerpos codificados genéticamente’ - publicado en la revista científica Chemical Science de la Royal Chemical Society del Reino Unido - el sistema no se limita a la activación. Los investigadores han comprobado que ciertos medicamentos pueden revertir el proceso y deshacer la unión de las proteínas, deteniendo la actividad genética en cualquier momento. Esta flexibilidad es útil para ajustar el tratamiento y detener la edición genética en caso de que surja algún problema, pudiendo retomarse de nuevo más adelante.

Uno de los fármacos que permite este control es la rapamicina, utilizada comúnmente como inmunosupresor en trasplantes. Zhou explica cómo funciona: “También se pueden diseñar estas moléculas similares a anticuerpos para funcionar con sistemas inducibles por rapamicina, de modo que, al añadir otro fármaco como la rapamicina, se logre el efecto opuesto. Por ejemplo, si al principio las proteínas A y B están separadas, la cafeína las une. Por el contrario, si las proteínas A y B ya están juntas, añadir rapamicina puede hacer que se separen”.

En el laboratorio llaman caffebody al nanocuerpo que responde a la cafeína. El sistema puede adaptarse para regular otras funciones, como la producción de insulina en personas con diabetes o la actividad de las células T, que forman parte de la defensa inmunitaria. En el tratamiento del cáncer, por ejemplo, los caffebodies podrían incorporarse a las células T - glóbulos blancos que combaten infecciones pero pueden reprogramarse para luchar contra el cáncer - para que los médicos decidan cuándo, dónde y con qué intensidad deben atacar los tumores.

Los experimentos que se han hecho en animales demuestran que la cafeína y otros compuestos similares - como la teobromina del chocolate - pueden activar este mecanismo y permitir que CRISPR modifique los genes solo cuando se desee.

La ventana de actuación se limita al tiempo que la cafeína permanece activa en el organismo, facilitando una intervención precisa. Si es necesario, la administración de rapamicina detiene el proceso. “Es un sistema bastante modular”, explica Zhou. “Se puede integrar en CRISPR y en células CAR-T, y si se quiere inducir la expresión de genes terapéuticos como la insulina, es posible hacerlo de forma controlada y ajustable”.

El equipo mantiene abiertas varias líneas de investigación con el objetivo de ampliar las aplicaciones médicas de este sistema y, así, seguir avanzando en el desarrollo de terapias regulables y personalizadas. “Nos entusiasma la idea de reutilizar medicamentos conocidos e incluso ingredientes alimentarios tan habituales como la cafeína para funciones completamente nuevas. En vez de actuar como terapias en sí mismas, moléculas como la cafeína o la rapamicina pueden servir como señales de control precisas para terapias celulares y génicas sofisticadas. Como estos compuestos ya se conocen bien, este enfoque abre una vía práctica hacia la aplicación clínica. La esperanza es que algún día los médicos puedan utilizar elementos familiares para ajustar terapias potentes de manera segura y reversible”.